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Liceo Vittoria Colonna LABORATORIO DI FISICA La nostra scuola fino allo scorso anno ha avuto una sperimentazione autonoma. Il Dipartimento di matematica,

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Presentazione sul tema: "Liceo Vittoria Colonna LABORATORIO DI FISICA La nostra scuola fino allo scorso anno ha avuto una sperimentazione autonoma. Il Dipartimento di matematica,"— Transcript della presentazione:

1 Liceo Vittoria Colonna LABORATORIO DI FISICA La nostra scuola fino allo scorso anno ha avuto una sperimentazione autonoma. Il Dipartimento di matematica, fisica e informatica aveva stabilito, per quanto riguarda linsegnamento della fisica, di suddividere la programmazione nel seguente modo: BIENNIO: teoria degli errori, meccanica TRIENNIO: termologia, ottica, elettromagnetismo e fisica moderna Lutilizzo del laboratorio era previsto principalmente nel biennio; lapproccio metodologico era quello di partire dallesperienza laboratoriale passando poi alla formalizzazione dei contenuti. Dopo aver letto le indicazioni nazionali riguardanti gli obiettivi specifici di apprendimento per i nuovi percorsi liceali, il Dipartimento ha deciso di uniformarsi a tali indicazioni e ha rivisto la programmazione continuando con lapproccio metodologico laboratoriale già sperimentato da anni. prof.ssa Paola Lazzarini, Liceo V. Colonna

2 I QUADRIMESTRE (13 settembre 2010/24 gennaio 2011) CONTENUTI LIVELLI ESSENZIALI/STANDARDRISULTATI ATTESI Il metodo sperimentale; le grandezze fisiche; la misura; il foglio elettronico; gli strumenti di misura; la teoria degli errori Attività di laboratorio Lo studente conosce e comprende le nozioni di base della materia, applica le conoscenze in modo corretto in contesti noti, espone in modo comprensibile e pertinente alle richieste Saper riconoscere gli strumenti di misura ed individuare le loro caratteristiche. Sviluppare abilità relative alla misura N. PROVE DI VERIFICA TIPOLOGIA 4ORALI 1 SCRITTE 3 TEST SOMMATIVO DI INDIRIZZO 1 II QUADRIMESTRE (25 gennaio 2011/Termine delle lezioni ) CONTENUTI LIVELLI ESSENZIALI/STANDARDRISULTATI ATTESI La propagazione degli errori; proporzionalità diretta ed inversa; i vettori; grandezze scalari e vettoriali Attività di laboratorio Lo studente conosce e comprende le nozioni di base della materia, applica le conoscenze in modo corretto in contesti noti, espone in modo comprensibile e pertinente alle richieste Saper osservare ed identificare fenomeni; saper formulare ipotesi e saper applicare gli strumenti matematici. Saper impostare una relazione di laboratorio. Comprendere il carattere induttivo delle leggi. N. PROVE DI VERIFICA TIPOLOGIA 4ORALI 1 SCRITTE 3 TEST SOMMATIVO DI INDIRIZZO 1

3 ESPERIENZE DI LABORATORIO PREVISTE Misure di lunghezza con righello e calibro Misura di superfici regolari ed irregolari: metodo diretto e indiretto Misura di volumi: metodo diretto e indiretto Misura del lato e dellarea di un quadrato Legge di allungamento di una molla Lerrore statistico (misurazione del diametro di un numero n grande di tappi) Somma di vettori Moto rettilineo uniforme

4 METODOLOGIA Nel biennio si svilupperanno la teoria degli errori, argomenti di meccanica, introducendo anche elementi di ottica e di termologia. Si prevede di alternare prove di laboratorio a lezioni teoriche durante le quali introdurre la formalizzazione del concetto che sta alla base dellesperienza svolta: ciò per portare lalunno ad una conoscenza più consapevole della disciplina.

5 IMPREVISTI Larrivo tardivo delle indicazioni nazionali non ci ha permesso di individuare un libro di testo adeguato alla nuova programmazione; per questo motivo abbiamo deciso di integrare il testo adottato ( che comunque sarà utilizzato nella sua completezza nel triennio) con schede di laboratorio preparate dai docenti, eventuali fotocopie di altri testi e lutilizzo di mezzi informatici quali cd rom di argomento specifico.

6 ESEMPIO DI SCHEDA DI LABORATORIO Laboratorio Di Fisica La legge di Hooke 1)Scopo dellesperienza Vogliamo verificare il comportamento elastico di una molla : se appendiamo progressivamente dei pesetti ad una molla, la molla si allunga, se togliamo i pesetti la molla torna al punto di partenza. Tra i pesetti applicati e lallungamento della molla cè una relazione di proporzionalità che può essere verificata graficamente. Lesperienza può essere anche utilizzata per determinare una caratteristica della molla che si chiama costante elastica.

7 Dispositivo sperimentale Descrivi gli strumenti che hai sul tavolo e fai un disegno del dispositivo sperimentale

8 1)Pillole di teoria La legge che vogliamo verificare ha una formulazione matematica: F=- K Δx dove K è la costante elastica della molla ( dipende dal tipo di materiale) e Δx lallungamento che la molla subisce quando appendiamo progressivamente i pesetti. Il segno negativo indica che la forza tende sempre a riportare il corpo nella posizione iniziale (forza di richiamo). Se i pesetti vengono applicati senza far oscillare troppo la molla, si osserverà, al termine delallungamento, che la molla ed i pesetti sono in equilibrio quindi devono agire delle forze uguali ed opposte: la forza elastica della molla è in equilibrio con la forza esercitata dai pesetti ( forza peso). Se consideriamo solo il valore numerico delle forze, possiamo scrivere : F= k Δx forza elastica F= mg forza peso (g=9,8 m/s 2 accelerazione di gravità) Eguagliando le forze mg = kΔx ricaviamo il valore di k k = mg/Δx

9 Quindi, conoscendo m, g e Δx possiamo calcolare il valore della costante elastica della molla K che è un valore che deve rimanere sempre costante. La proporzionalità tra la forza applicata e lallungamento subito dalla molla può essere anche verificata utilizzando un grafico. Infatti, una volta effettuate tutte le misure, si può costruire il grafico della forza in funzione dellallungamento con F sullasse delle ordinate e Δx sullasse delle ascisse. Si dovrebbe ottenere un grafico come quello in figura : F Il valore di k è in relazione con linclinazione della retta Δ x Il grafico proverai poi a costruirlo utilizzando il computer

10 1)Tabella dei dati sperimentali Massa agganciata (kg)Lunghezza della molla (m) 0Lunghezza iniziale =

11 1)Elaborazione dei dati sperimentali Massa Allungamento=lunghezza- lunghezza iniziale K=(massax9,8):allungamento kgmN/m 1) Conclusioni Analizza i valori di k che hai calcolato e verifica se sono approssimativamente uguali tra loro; in questo caso lesperienza è ben riuscita. Se i valori non sono confrontabili tra loro, fai delle ipotesi relative al perché lesperienza non ha dato i valori sperati.

12 OSSERVAZIONI IN ITINERE Dopo questo primo periodo di lavoro osserviamo che lapproccio laboratoriale conferma quello che è stato il nostro lavoro dei precedenti anni: - attraverso le esperienze analizzate lalunno impara ad osservare un fenomeno naturale da vari punti di vista in maniera più critica e comincia a collegare le sue esperienze di tutti i giorni con quanto osservato in laboratorio; - lapproccio sperimentale permette di avvicinare gli alunni al formalismo della materia in modo graduale; - lesperienza di laboratorio permette allo studente di comprendere il nesso tra evidenze sperimentali e modelli teorici.

13 VALUTAZIONE Da vari anni in questo Istituto si è scelto di valutare gli alunni con un solo voto anche a fine primo quadrimestre. Il voto è la sintesi di molteplici aspetti dellapprendimento. Per quanto riguarda il laboratorio di fisica vengono valutati: - elaborati scritti - relazioni di laboratorio - interrogazioni orali - partecipazione al dialogo educativo Il dipartimento di matematica, fisica e informatica ha elaborato una tabella di valutazione di seguito riportata:

14 Per tutti gli indirizzi: per le verifiche sotto forma di test sarà stabilito di volta in volta il punteggio da assegnare ai singoli quesiti. Criteri per la valutazione delle verifiche per tutti gli indirizzi: VotiGiudizi 1 – 2 Lo studente non conosce minimamente i contenuti fondamentali della disciplina 3 Lo studente manifesta gravi e/o numerose lacune nelle nozioni di base non è in grado di risolvere i problemi proposti non sa esporre gli argomenti trattati 4 Lo studente manifesta lacune nelle nozioni di base risolve solo parzialmente gli esercizi proposti espone in modo frammentario e/o poco comprensibile 5 Lo studente manifesta incertezze nella conoscenza e nella comprensione delle nozioni di base applica le sue conoscenze con difficoltà espone in forma poco chiara e non sempre pertinente 6 Lo studente conosce e comprende le nozioni di base della materia applica le conoscenze in modo corretto in contesti noti espone in modo comprensibile e pertinente alle richieste

15 7 Lo studente possiede una conoscenza quasi completa degli argomenti trattati applica le sue conoscenze in modo autonomo espone con correttezza, con ordine e con lessico adeguato 8 Lo studente possiede una conoscenza completa e organica applica le sue conoscenze mostrando buone capacità di correlazione e sintesi espone in modo fluido e coerente rielaborando i contenuti in maniera personale e con sicura padronanza della terminologia specifica 9 – 10 Lo studente applica le sue conoscenze anche in contesti diversi da quelli noti è capace di operare rilievi critici è capace di operare scelte autonome e motivate espone in modo brillante e con linguaggio ricco e personale Per tutti gli indirizzi: per le verifiche sotto forma di test sarà stabilito di volta in volta il punteggio da assegnare ai singoli quesiti.


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